Defeitos extensos em semicondutores: discordância parcial de 90°

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: Arantes Junior, Jeverson Teodoro
• Orientador(a): Schmidt, Tome Mauro
• Banca de defesa: Marleta, Alexandre, Antonelli, Alex
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Mecânica quântica; Simulação; Semicondutores; Computadores; Física
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27337; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2004.20

No presente trabalho, investigamos propriedades eletrônicas, estruturais e energias de formação de discordâncias parciais de 90° com suas reconstruções em silício [111]. Os cálculos foram feitos através de métodos de primeiros princípios, baseados na teoria do funcional da densidade com aproximação lo­cal (LDA) para o termo de exchange utilizando a correlação de Ceperley-Alder parametrizada por Perdew e Zunger e gradientes generalizados (GGA). A in­teração elétron-íon foi descrita utilizando pseudopotenciais de norma conser­vada descrito por Bachelet-Hamman-Schlíiter (BHS) na forma de Kleinman-Bylander e também pseudo potências ultrasuaves descritos por Vanderbilt. o Encontramos uma estrutura não reconstruída cuja energia é de 0.57 (eV/ A). No entanto, o núcleo da discordância encontra-se entre planos [111] muito próximos, podendo reconstruir-se facilmente. Esta reconstrução é conhecida O como Single Period (SP), que baixa a energia de 0.13 (eV/A) em relação à não reconstrução. Através da introdução de degraus em cada sítio da rede ao longo da linha da discordância, temos a reconstrução Double Period (DP), que baixa o a energia de 0.1 (eV/A) em relação à SP, sendo portanto, a mais estável. Funcionando como uma armadilha para impurezas, a discordância possui uma componente estrutural relacionada com os campos de tensões no núcleo e fora dele que interage com as tensões produzidas pela impureza. Estas in­terações afetam propriedades de transporte de portadores. Neste contexto, estudamos Ge e As substitucionais e vacâncias na presença da discordância com reconstrução SP. Para o As substitucional e a vacância, observamos uma diferença de energia, para um sítio longe e outro no núcleo da discordância, de 0.26 eV e 0.98 eV respectivamente, a favor da posição no núcleo. Entretando. o Ge substitucional, não apresentou preferência em relação a um sítio longe e outro no núcleo do defeito extenso. Como conclusão deste trabalho, fizemos um estudo comparativo entre as aproximações LDA (GGA) para as reconstruções SP e DP, calculando sistema­ticamente a interação da vacâncias na reconstruções, mostrando que o sítio mais estável para a vacância na DP não se encontra no núcleo da discordância, mas acima deste. Sendo 0.31 eV energeticamente mais favorável que no núcleo.